矢量推力超机动，隐形战机美帝创。二元矢量大张口，猛禽出世率先装。紧随其后北极熊，三元矢量把世狂。后起之秀大中华，柔性喷管最为棒。

——中美俄矢量推力小诗一首

近日，一张安装有矢量喷管的歼-20测试机照片在网上流传。其实，此前就曾有消息说，歼-20新年 飞的时候，疑似使用了加装矢量喷管的太行发动机。

对于目前歼-20开始矢量推力测试的消息是否属实，还有待官方的证实。不过此前歼-10进行矢量推力测试的消息应该是真的，因为国内航空杂志已经刊载了歼-10推力矢量技术试验机空中飞行的图片。另外，央视上也进行了报道，并有相关专家的点评。

40多年前中国就开始研究推力矢量技术

有消息报道称，中国从上世纪80年代就开始研究推力矢量喷口技术，从时间上看正好是美国研制F-22的时候，所以我们的矢量推力喷管自然是瞄准了F-22的二元推力矢量喷口。据说已经完成了缩比样品试制，装配在航空发动机上面进行了测试，获得了相关数据。但后来，经过分析之后认为二元推力矢量喷口虽然性能较好，但是重量增加较大，所以90年代以后，将精力转向轴对称推力矢量喷口。有消息称，我国与俄罗斯开展相关领域技术合作与研究，当时俄方极力推荐他们的关节式偏转推力矢量喷管方案，但是中方技术人员对俄方推力矢量喷管进行分析之后认为，关节式偏转推力矢量喷口尺寸和重量偏大，当时俄罗斯相关产品也没有达到成熟状态，经过慎重考虑，决定还是采用扩散段转动推力矢量方案。

为何放弃二元推力矢量喷管

中国为何选择了轴对称喷管（圆形的，也叫三元矢量喷管），是因为这种喷管可以上下左右偏转一定的角度，即度偏转；而且轴对称喷管比表面积最小，阻力最小，重量也最小，结构最简单，可靠性 。相比之下，美国F-22的二元矢量喷管只能上下偏转，而且单台发动机的增重就超过公斤。

另外，美国设计师在设计F-22时，本来以为采用矢量喷管后可以减小气动舵面的面积，进而减轻飞机重量。但最终的结果，并没有达到预期的目的。

美国F-22因为没有采用全动垂尾技术，水平尾翼为了追求隐身，也和机翼在同一个平面上，这样就导致在大迎角的时候，机身乱流严重，机身和机翼对垂尾和平尾的屏蔽作用很明显，所以不得不加大了垂尾和平尾的面积，结果是非但没有更好的减重，还增加了飞机的重量。

同为轴对称矢量推力喷管，为何中国的比俄罗斯的更先进

中国采用的扩散段转动推力矢量和俄罗斯的关节式偏转推力矢量都属于轴对称推力矢量，但两者存在很大的区别。

扩散段转动推力矢量的作动机构在喷口附近，推力损失小、重量增加较少，密封冷却难度相对较低，可以方便改装在现有发动机和飞机上面，但是缺点就是设计难度较大、机构结构比较复杂，对于材料工艺等方面要求较高。

相比之下，关节式偏转推力矢量就是在喷口发动机增加一个球面段，通过操纵这个球面段来控制发动机喷口指向，它的优点就是结构比较简单，原来发动机结构基本上不做太多变化，但是缺点就是发动机增加一个球面段，整体长度迅速增加，可以看到重量大幅度上升，并且这里靠近燃料室，对于冷却密封要求非常高。

如果细究的话，两者还有更大的区别。关节式的偏转，损耗液压系统的能量相对小一些，但是它直接损失发动机的推力，损失15%甚至更多，因为它的偏转位置比较生硬，流动损失很大。我们国家的喷管之所以重量增加的很少，因为利用了原来的收敛扩散喷管本身的液压调节系统，在此基础上做了一些增强设计而已，所以说重量增加的很少。而且偏转位置过渡很圆滑，推力损失很小。但是液压作动系统的功率要求比较高，这也需要发动机发电的时候给出来的能量大一些。但这个能量损耗远远小于生硬偏转造成的流动损失。

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